De ruimte is groot… maar niet groot genoeg

Het wordt steeds drukker in de buurt van de aarde
31 oktober 2002

De ruimte is heel groot, maar toch lijkt er in de buurt van de aarde niet genoeg plaats te zijn. Ruimteafval, afkomstig van satellieten en stukken van lanceerraketten, zorgt voor een toenemend probleem. Een slimmer satellietontwerp zou in de toekomst kunnen helpen.

In december 2001 duwden de motoren van een spaceshuttle het International Space Station (ISS) weg van een brokstuk van een Russische lanceerraket, dat anders onbehaaglijk dicht langs het station zou zijn gevlogen. Sinds het begin van het tijdperk van de ruimtevaart in 1957 zijn satellieten in een baan om de aarde gebracht en sondes naar andere hemellichamen gestuurd. Er draait nu een groot aantal satellieten rond onze planeet. Ze dienen verschillende doelen zoals aardobservatie, weersvoorspelling, telecommunicatie, militaire toepassingen en sterrenkunde.

Het wordt drukker in de kosmos

Er kwamen al meer dan 23.000 objecten, groter dan 10 centimeter, in een baan om de aarde, zoals het vroegere Russische ruimtestation Mir

Het wordt steeds drukker in de buurt van de aarde. Naast het probleem van de 'verkeersregeling' in de ruimte is er nog de vraag wat er met het afval moet gebeuren. Het European Space Operations Centre (ESOC) van ESA in Darmstadt (Duitsland) houdt al het ruimteschroot in de gaten. Het schat dat al meer dan 23.000 objecten, groter dan 10 centimeter, werden gelanceerd. 7500 daarvan draaien nog steeds rond in de ruimte. Amper 6% is operationeel.

De helft van alle objecten bestaat uit niet langer werkende satellieten, trappen van raketten of andere grote objecten. De overige 44% bestaat uit brokstukken van explosies en onderlinge botsingen van objecten in de ruimte. Om de zaken nog erger te maken zijn er naar schatting nog eens 70.000 tot 120.000 fragmenten kleiner dan één centimeter. De hoeveelheid ruimteschroot neemt elk jaar bovendien met 5% toe.

Zelfs heel kleine deeltjes, zoals losgeraakte stukjes verf, kunnen door hun hoge snelheid in de orde van 6 kilometer per seconde ernstige problemen veroorzaken voor ruimtevaartuigen en astronauten. Om de dreiging te verminderen zou men satellieten aan het einde van hun operationele leven uit hun baan kunnen halen en ze laten verbranden in de aardatmosfeer. Maar dit kan problemen opleveren als de satelliet zo groot is dat delen ervan de vurige doortocht door de atmosfeer overleven en op de grond terechtkomen. Zo zijn sommige satellieten voor aardobservatie heel groot en zwaar. Wanneer het te moeilijk is een 'dode' satelliet uit zijn baan te halen, dan wordt hij gewoon achtergelaten in die baan.

Darwin

Artist's impression of the Darwin free-flyer model
Darwin, een vloot van telescopen

ESA ontwikkelt nu een nieuwe technologie voor haar Darwin-missie. Darwin zal bestaan uit een vloot van zes telescopen met een diameter van twee meter. Ze zullen in nauwe formatie vliegen en hetzelfde effect bereiken als één enkele telescoop met een diameter tot 250 meter. Met de nieuwe technologie die wordt ontwikkeld voor Darwin kunnen de telescopen hun onderlinge posities vastleggen met uiterst grote nauwkeurigheid. Zo zal Darwin de atmosferen van planeten rond andere sterren met grote nauwkeurigheid kunnen analyseren en de scheikundige sporen van eventuele levensvormen kunnen waarnemen.

Deze technologie kan ook voor andere toepassingen worden gebruikt. In plaats van grote, tradionele satellieten zouden geminiaturiseerde versies kunnen worden gebruikt.

'Stel je een hele reeks voor van telescopen met een diameter van 20 centimeter. Ze zouden klein, licht, goedkoop en gemakkelijk te produceren zijn', zegt Malcolm Fridlund, Darwin-projectwetenschapper. 'Ze zouden objecten even scherp kunnen waarnemen als traditionele satellieten, misschien zelfs beter, en op het eind van hun opdracht zouden onderzoekers ze als vallende sterren kunnen laten opbranden in de atmosfeer van de aarde. Ze houden we de ruimte schoner.'

Botsingen vermijden

Satellieten in verschillende soorten banen om de aarde

Een andere verbetering is satellieten verder van de aarde te plaatsen om de 'files' dicht bij de aarde te beperken. 'Voor aardobservatie is dat hoe dan ook beter', zegt Fridlund. 'In een lage baan loopt een satelliet elke 90 minuten om de aarde en ziet hij dus slechts zeer kort de plekken op de aarde onder hem. In een geostationaire baan kijkt een satelliet permanent naar een heel halfrond en hoeven zijn instrumenten alleen maar te worden gericht op de plaatsen die moeten worden bestudeerd.'

De technologie van Darwin, waarbij in formatie wordt gevlogen, kan ook gebruikt worden om satellieten uit te rusten met een systeem dat botsingen moet vermijden. Ze zouden met hun buren communiceren en koerscorrecties uitvoeren wanneer ze teveel naar elkaar toe bewegen.

Natuurlijk zal geen enkele maatregel de dreiging die van het afval in de ruimte uitgaat volledig kunnen wegnemen. Maar hoe meer we geavanceerde technologie gaan gebruiken om ongewenst ruimteafval te verwijderen, des te veiliger zal de ruimte worden.

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.